电工学秦曾煌第六版第二章.ppt

E2单独作用时((c)图) E1 单独作用时((b)图) 原电路 + = R1 (a) R3 I1 I3 E1 + – + – R2 I2 E2 I′1 I′2 E1 单独作用 R1 (b) R3 I′3 E1 + – R2 E2单独作用 R2 (c) R3 E2 + – R1 I?1 I?2 I?3 原电路 + = R1 (a) R3 I1 I3 E1 + – + – R2 I2 E2 I′1 I′2 E1 单独作用 R1 (b) R3 I′3 E1 + – R2 E2单独作用 R2 (c) R3 E1 + – R1 I?1 I?2 I?3 同理: 用支路电流法证明 见教材P50 电压源与支路的串、并联等效 对外等效！ uS2 + _ + _ uS1 + _ i u R1 R2 + _ uS + _ i u R uS + _ i 任意 元件 u + _ R uS + _ i u + _ 2. 理想电流源的串联并联 相同的理想电流源才能串联, 每个电流源的端电压不能确定。 串联 并联 注意参考方向 iS1 iS2 iSn i 等效电路 等效电路 i iS2 iS1 i 注意 电流源与支路的串、并联等效 R2 R1 + _ u iS1 iS2 i 等效电路 R iS iS 等效电路 对外等效！ iS 任意 元件 u _ + R 二、实际电源的两种模型及其等效变换 下 页 上 页 1. 实际电压源 考虑内阻 伏安特性： 一个好的电压源要求 i + _ u + _ 返 回 I U 理想电压源 O 电压源 u=us 2. 实际电流源 考虑内阻 伏安特性： 一个好的电流源要求 u i + _ U0=ISR0 I U 理想电流源 O IS 电流源 三、电压源和电流源的等效变换 实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。 u=uS – RS i i =iS –u/RS i = uS/RS– u/RS iS=uS /RS 实际电压源 实际电流源 端口特性 i + _ uS RS + u _ i RS + u _ iS 比较可得等效条件 电压源变换为电流源： 转换 电流源变换为电压源： 下 页 上 页 i + _ uS RS + u _ 转换 i + _ uS RS + u _ 小结 返 回 i RS + u _ iS i RS + u _ iS i GS + u _ iS 等效是对外部电路等效，对内部电路是不等效的。 电流源开路， GS上有电流流过。 电流源短路, GS上无电流。 ? 电压源短路， RS上有电流； ? 电压源开路， RS上无电流流过 iS 理想电压源与理想电流源不能相互转换。 变换关系 iS i 表现在 注意 i + _ uS RS + u _ 方向：电流源电流方向与电压源电压方向相反。 数值关系 例: 求下列各电路的等效电源 解: + – a b U 2? 5V (a) + ? + – a b U 5V (c) + ? (c) a + - 2V 5V U + - b 2? + ? (b) a U 5A 2? 3? b + ? (a) a + – 5V 3? 2? U + ? a 5A b U 3? (b) + ? 例: 试用电压源与电流源等效变换的方法 计算2?电阻中的电流。 解: – 8V + – 2? 2V + 2? I (d) 2? 由图(d)可得 6V 3? + – + – 12V 2A 6? 1? 1? 2? I (a) 2A 3? 1? 2? 2V + – I 2A 6? 1? (b) 4A 2? 2? 2? 2V + – I (c) 例： 解：统一电源形式 试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示 电路中1 ?电阻中的电流。 2 ? + - + - 6V 4V I 2A 3 ? 4 ? 6 ? 1? 2A 3? 6? 2A I 4? 2? 1? 1A I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 解： I 4? 2? 1? 1A 2? 4A 1? I 4? 2? 1A 2? 8V + - I 4? 1? 1A 4? 2A I 2? 1? 3A 例3: 电路如图。U1＝10V，IS＝2A，R1＝1Ω， R2＝2Ω，R3＝5 Ω ，R＝1 Ω。(1) 求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS；(3)分析功率平衡。 解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得： a I R IS b I1 R1 (c) IR1 I R1 R IS R3 + _ IU1 +_ UIS U R2 +_ U1 a b (a) a